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如何定位一次地震?

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    发表于 2016-1-12 16:30:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

    某处发生地震时,最重要的事情之一就是第一时间确定出地震的发生地,也就是震源。很多人都知道,这是通过地震仪测定的,但具体过程和原理又是怎样的呢?另外,除了地震会产生地震波,核试验也会产生,这就是为什么,我们总是能第一时间确定出,哪里核试验了?是哪个国家干的?

    下面,咱们来看具体过程。

    怎么定位

    首先,地震时,会产生两种主要的波,一种是表面波,一种是实体波。两者区别是,表面波只在地表传递,实体波能穿越地球内部。

    而实体波又分为两种,分别是:P波和S波。由于地震定位主要跟P波和S波有关,在此我们不深入讨论表面被。





    上图为P波,它是一种纵波,在所有的地震波中,p波传播速度最快,也最快抵达地震监测站。p波可在固体和液体中传播。




         

    上图为S波,S波是一种横波,可以想象成它是像绳子一样呈“s”形传播,s波传播速度仅次于P波,所以,地震时,P波先抵达,随后才是s波。

    知道了P波和S波,我们就能初步定位地震位置了,怎么做呢?

    仔细想一想,P波和S波是不是类似于雷电现象呢?是的,先到达的p波,我们可以把它看成是闪电,后到达的是s波,我们可以把它看成是雷声。

    通过闪电和雷声的先后到达时间,我们可以估算出闪电距离我们多远。方法是忽略光的传播速度,因为它太快了,可以认为看到闪电的那一刻,就是闪电出现的那一刻,然后,如果3秒后才听到雷声,接着用3乘以声速,就可以知道闪电距离我们多远了。

    同理,我们也可以根据P波和s波传播速度的不同,以及先后到达的时间,从而知道地震距离我们多远。





    上图的“r”代表震中距,也就是观测点到震中的距离。“Vs”代表s波的速度,“Vp”代表P波的速度,这些速度都是已知的,因为之前早就有数据。而 “t”代表的是p波和s波到达的时间差,这个时间差由地震仪来完成测定。

    解上面的简单方程,然后我们就能确定地震距离我们到底有多远了。

    但是,我们知道距离还不管用,因为,假如我们以地震仪所在位置为圆心,那么,地震可能的发生地就是以地震仪位置为圆心,以观测点到震中的距离r为半径的圆周上。





    如上图,假如只有一个地震监测仪的话(红三角),那么我们最多只能知道地震距离我们有58.8公里,到底是哪儿?不知道。





    如上图,如果我们有两个地震监测仪的话,就能画出两个圆了,而两个圆相交会产生两个交点,于是,我们就能确定地震发生在相交的那两个地方的其中一处。





    同理,假如我们有3个地震仪的话,那么,3圆相交的那个唯一的点就是地震的发生地了。

    我国的地震监测台站有上千个,所以第一时间确定地震的发生地是一件不难的事,当然,本文只是说大概原理,没有过多深入。


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